[發明專利]甘油脫水生產丙烯醛的方法

有效

• 申請號: 201710628265.X
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN109305899B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 徐文杰;汪國軍;楊斌;王偉華
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C45/52
• 分類號: C07C45/52;C07C47/22;B01J27/18;B01J27/195
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本發明涉及甘油脫水生產丙烯醛的方法，主要解決現有技術甘油脫水制丙烯醛工藝中丙烯醛收率偏低的問題，通過采用甘油脫水生產丙烯醛的方法，包括含甘油原料與催化劑接觸，甘油發生脫水反應生成丙烯醛；所述催化劑的活性組份包括Sc₂O₃和P₂O₅，且P與Nb的摩爾比為0.5～15的技術方案，較好地解決了該技術問題，可用于甘油制丙烯醛的工業生產中。

技術領域

本發明涉及甘油脫水生產丙烯醛的方法。

背景技術

丙烯醛是一種不飽和醛類化合物，由于其中同時含有不飽和的雙鍵和羰基，具有極高的化學反應活性，是多種化學品的中間體。絕大多數的丙烯醛用于選擇性氧化制備丙烯酸，2015年世界丙烯酸年產量已經高達770萬噸。

丙烯醛主要是通過丙烯的選擇性氣相氧化來制備的，目前丙烯來源主要是石油裂解生產的，然而，隨著化石原料的減少和環保壓力的增加，如何采用可再生的原料替代化石原料制備化學品的相關研究越來越多，特別是從生物柴油產品中獲得的天然副產物甘油為原料制備丙烯醛受到極大關注。

大量甘油脫水制備丙烯醛的研究已經報道，如專利CN101070276A報道了以酸性分子篩為催化劑，200-500℃，壓力0.001-3.0MPa，液體空速0.1-100h^-1，丙烯酸收率可達70-80％，但是分子篩催化劑存在高溫水熱性較差的問題：專利CN102936190A、CN102936189A、CN102942462A，采用吡啶、咪唑和季銨鹽離子液體作為催化劑，在反應溫度250-350℃，離子液體與甘油的摩爾比為0.1:100-1.5:100下，由甘油液相脫水制備丙烯醛，甘油的轉化率為100％，產物丙烯醛的收率為30.5-68.2％，但是離子液體催化劑成本較高，生產效率也不如固定床反應器高等問題。專利CN 105498845 A采用一種超臨界CO₂環境中制備的CsPW/Zr-MCM-41催化劑，利用該催化劑甘油轉化率達到65.2～100％，丙烯醛選擇性達到56.8～85.4％，但是超臨界條件對設備要求高，投資大。

因此研制一種既可以高效地將甘油脫水生產丙烯醛，又具有較好的水熱穩定性和低廉的價格的催化劑，顯得尤為重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題現有技術中的甘油脫水制丙烯醛工藝丙烯醛收率偏低的問題，提供一種新甘油脫水生產丙烯醛的方法，該方法能夠將非石油來源的甘油高效的轉化為丙烯醛，且具有丙烯醛收率高的特點。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

甘油脫水生產丙烯醛的方法，包括含甘油的原料與催化劑接觸，甘油發生脫水反應生成丙烯醛；所述催化劑的活性組份包括Sc₂O₃和P₂O₅，且P與Sc的摩爾比為0.5～15。

上述技術方案中，作為非限制性舉例，所述P與Sc的摩爾比可以是0.8、0.9、1.0、1.01、1.1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15等等。

上述技術方案中，反應溫度優選200～550℃，更優選250～350℃。

上述技術方案中，壓力優選0.1～100bar，更優選0.1～50bar。本發明中若沒特別指出，所述的壓力均為表壓。

上述技術方案中，反應器沒有特定限制，可以采用釜式、固定床或者流化床反應器，考慮到生產效率和催化劑壽命，優選固定床。

上述技術方案中，所述含甘油的原料還可以含溶劑，所述溶劑可以是水、C6～C20的烴，所述烴可以是烷烴或芳烴。